二维氧化钨-铌酸锡纳米片复合半导体材料

半导体光催化技术既可以利用太阳能将环境中的有机污染物降解和矿化，也可以将低密度的太阳能转化为高密度的氢能进行储存，因此它在解决环境和能源问题方面有着重要的应用前景。

在众多半导体光催化剂中，氧化钨(WO3)作为一种典型的n型半导体材料，因其具有带隙窄(2.4～2.8eV)，制备工艺简单，光催化性能稳定，廉价，无毒等特点，而在光催化领域得到广泛的关注。但是，单纯的氧化钨光催化剂也因为自身的一些缺陷(如光生载流子易复合，可见光利用率低等)而无法应用到实际生活中，因此许多修饰氧化钨半导体光催化剂的方法相继产生，如：构建异质结结构、改变形貌、修饰其结构表面等；在这些方法中，与其他半导体形成异质结构型是一种简单易行的方法，能有效提高其光催化效率。

近来，有学者采用两步水热法制备二维氧化钨-铌酸锡纳米片复合半导体材料，，反应工艺简单，所得产品光催化活性好，其主要步骤为：

(1)制备氧化钨纳米片半导体材料(WO3)：称取二水合钨酸钠和一水合柠檬酸，加入去离子水搅拌至完全溶解，再向其中逐滴加入盐酸溶液来调节上述溶液的pH值至1，继续搅拌直至得到浅黄色悬浊液，然后将所得悬浊液转移到反应釜中,放入烘箱中，进行水热反应；待自然冷却至室温后，离心出浅黄色前驱体，水洗和醇洗数次，烘干，取出，用研钵研磨至粉末状后，转入半封闭的坩埚中，然后转移至程序升温管式炉中煅烧，待自然冷却至室温后，取出备用，得到WO₃样品。

(2)制备铌酸锡纳米片半导体材料(SNO)：称取五氧化二铌和氢氧化钾，加入去离子水搅拌至完全溶解，然后将所得悬浊液转移到反应釜中,放入烘箱中，进行第一次水热反应；待自然冷却至室温后，收集上层清液。然后逐滴加入稀盐酸溶液调节所收集清液的pH值至7，再加入二水合氯化亚锡，继续搅拌后继续逐滴加入稀盐酸溶液调节上述悬浊液的pH值至2，随后立即将所得悬浊液转移到反应釜中,放入烘箱中，进行第二次水热反应；待自然冷却至室温后，离心出黄色固体沉淀，水洗和醇洗数次，烘干，取出，用研钵研磨至粉末状后备用，得到SNO样品。

(3)制备二维氧化钨-铌酸锡纳米片复合半导体材料：向氧化钨纳米片和铌酸锡纳米片中加入去离子水，超声分散均匀，分别配置氧化钨纳米片悬浊液和铌酸锡纳米片悬浊液，将两个悬浊液混合，搅拌后将所得混合液转移到反应釜中,放入烘箱中，进行水热反应；待自然冷却至室温后，离心出黄色固体沉淀，水洗和醇洗数次，烘干，取出，用研钵研磨至粉末状后备用，得到二维氧化钨-铌酸锡纳米片复合半导体材料。

二维氧化钨-铌酸锡纳米片复合半导体材料的化学和物理性质稳定，原材料廉价易得，无毒，且以其为载体制备工艺简单，所得产品光催化活性好。

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